Flessibilità energetica del data center: perché è importante la misurazione granulare della potenza

L’integrazione della rete dei data center sta diventando una sfida operativa e di pianificazione, non solo una questione di consumo di elettricità.

Il 3 giugno 2026 quattordici associazioni industriali europee dei settori dei data center e dell’energia hanno firmato una dichiarazione di intenti sotto il coordinamento della Commissione Europea. Hanno deciso di contribuire a un modello UE per accordi tripartiti tra operatori di data center, parti legate all'energia e autorità pubbliche, con l'obiettivo di sostenere un'integrazione più trasparente e sostenibile dei data center nel sistema energetico.

I tempi sono importanti perché i data center possono essere sviluppati molto più velocemente dell’infrastruttura di rete necessaria per collegarli. L’Agenzia internazionale per l’energia riferisce che lo sviluppo di nuovi data center potrebbe richiedere da uno a tre anni, mentre la pianificazione, l’autorizzazione e il completamento della nuova infrastruttura di rete potrebbero richiedere dai cinque ai quindici anni.

Questa discrepanza aumenta l’importanza di:

• Pianificazione della connessione alla rete
• Utilizzo efficiente della capacità di rete esistente
• Gestione del carico
• Risorse per la flessibilità dal lato della domanda
• Misurazione e verifica chiare
• Dati energetici affidabili a livello di struttura e di filiale

Per gli operatori dei data center, gli appaltatori EPC, i quadristi elettrici e gli integratori DCIM/BMS, una questione pratica sta diventando sempre più importante:

Quali carichi elettrici possono essere misurati, separati e potenzialmente gestiti senza compromettere i requisiti di affidabilità, sicurezza o livello di servizio?

La misurazione granulare della potenza è una base dati necessaria per la valutazione e la verifica della flessibilità. Tuttavia, non è sufficiente da solo.

La flessibilità pratica richiede anche attività controllabili, limiti operativi definiti, sistemi di controllo, regole di misurazione e verifica, approvazione operativa e accordi contrattuali o di mercato applicabili.

Perché l'integrazione della rete dei data center sta diventando sempre più difficile

I data center creano carichi elettrici grandi e concentrati.

A differenza della domanda di elettricità distribuita tra molti utenti più piccoli, un data center può richiedere una capacità sostanziale in un punto di connessione insieme a rigorosi requisiti di qualità dell’energia, ridondanza e tempo di attività.

Le sfide comuni includono:

• Capacità di connessione alla rete limitata
• Lunghi tempi di realizzazione delle sottostazioni e del rinforzo della rete
• Rapida crescita della domanda IT
• Elevati requisiti di raffreddamento
• Interfacce UPS, generatore e storage
• Severi requisiti di qualità dell’energia
• Requisiti di ridondanza e uptime
• Aumentano le aspettative in materia di reporting energetico
• Potenziale partecipazione a programmi di risposta alla domanda o di flessibilità

La risposta alla domanda e altre risorse di flessibilità possono aiutare a ridurre i picchi di domanda, gestire la congestione e migliorare l’uso delle risorse della rete esistente. La partecipazione effettiva dipende dai controlli disponibili, dai vincoli operativi, dai requisiti dei servizi pubblici, dagli accordi contrattuali e dalla struttura del mercato.

Cosa significa flessibilità energetica per un data center

La flessibilità energetica è la capacità di regolare i tempi o la quantità del consumo di elettricità o dell’uso di energia in loco in risposta alla rete, al mercato o alle condizioni operative.

Per un data center, flessibilità non significa ridurre i carichi IT critici senza considerare i tempi di attività, la ridondanza e gli impegni con i clienti. Può coinvolgere risorse selezionate che operano entro limiti tecnici e aziendali approvati.

Le risorse potenziali possono includere:

• Ottimizzazione del sistema di raffreddamento
• Programmazione del refrigeratore, della pompa o del ventilatore
• Accumulo termico
• Accumulo di energia a batteria
• Funzionamento a batteria dell'UPS, ove consentito da requisiti di affidabilità, garanzia, contrattuali e di mercato
• Coordinamento del generatore o della fornitura alternativa, ove consentito dai requisiti di affidabilità, ambientali, contrattuali e di mercato
• Carichi di test o manutenzione differibili
• Sistemi ausiliari non critici
• Spostamento o pianificazione del carico di lavoro IT, ove supportato dall'orchestrazione del carico di lavoro, dai requisiti di latenza, dagli accordi sul livello di servizio e dall'approvazione aziendale

Non tutti i carichi sono flessibili. I sistemi IT critici, le apparecchiature di sicurezza e le funzioni di ridondanza possono avere limiti operativi rigorosi.

I misuratori di potenza non decidono quali carichi possono essere regolati. Il loro ruolo è fornire dati elettrici coerenti per analisi ingegneristiche, sistemi di controllo e verifica delle prestazioni.

Quali carichi devono essere monitorati separatamente?

Un data center non deve essere trattato come un carico elettrico indifferenziato.

Una pratica gerarchia di misurazione della potenza può includere:

Fornitura di servizi pubblici / Punto di connessione alla rete
→ Distribuzione principale
→ Ingresso e uscita UPS
→ Distribuzione informatica
→ Sistemi di raffreddamento
→ Sistemi Ausiliari
→ Interfacce generatore e accumulo di energia
→ Circuiti derivati/Armadi/Rack

I punti di misurazione importanti possono includere:

• Imprenditore di servizi pubblici
• Distribuzione principale a bassa o media tensione
• Ingresso e uscita dell'UPS
• Unità di distribuzione dell'energia
• Quadri elettrici remoti
• Sbarre e circuiti derivati
• Alimentazioni da armadio o rack
• refrigeratori
• Torri di raffreddamento
• Pompe e ventilatori
• Attrezzature per il raffreddamento della sala computer
• Illuminazione e carichi ausiliari
• Uscita del generatore
• Ingresso e uscita elettrici del sistema batteria o del PCS al limite di misurazione CA o CC definito dal progetto
• Interfacce in loco per le energie rinnovabili

Il livello appropriato di granularità dipende dalle dimensioni della struttura, dall'architettura elettrica, dagli obiettivi di monitoraggio e dalla progettazione DCIM/BMS.

Utilità, UPS, IT, raffreddamento e carichi ausiliari

Un contatore a livello di utenza mostra la domanda totale della struttura e il consumo energetico, ma non spiega come l’elettricità viene distribuita internamente.

Fornitura di servizi pubblici e distribuzione principale

Le misurazioni principali dell'arrivo e della distribuzione possono fornire:

• Energia attiva
• Potenza attiva
• Domanda
• Voltaggio
• Corrente
• Frequenza
• Fattore di potenza
• Indicatori selezionati della qualità dell'energia, ove supportati

L'acquisizione dettagliata della forma d'onda, l'analisi transitoria, la misurazione dello sfarfallio o l'analisi della qualità dell'energia basata su standard possono richiedere strumenti dedicati per la qualità dell'energia anziché un misuratore di energia standard o multifunzione.

Ingresso e uscita dell'UPS

Il confronto tra ingresso e uscita dell'UPS può supportare l'analisi di:

• Tendenze delle perdite di conversione
• Caricamento in corso
• Efficienza operativa indicativa in condizioni definite
• Comportamento di ridondanza
• Cambiamenti nella domanda IT

Le misurazioni standard dell'energia o della potenza in ingresso e in uscita possono supportare l'analisi operativa e la stima delle perdite, ma non sono equivalenti alla certificazione di efficienza dell'UPS in condizioni di test standardizzate.

I limiti di misurazione dovrebbero riflettere anche la topologia effettiva dell'UPS, la disposizione del bypass e il progetto di ridondanza.

Carico informatico

Il carico IT può essere misurato a:

• livello PDU
• Livello dell'autostrada
• Livello del circuito derivato
• Livello del gabinetto
• Livello rack

Informazioni più granulari possono aiutare a identificare la distribuzione della capacità, lo squilibrio di fase e le condizioni operative anomale.

Carico di raffreddamento

Le misurazioni del raffreddamento possono riguardare:

• refrigeratori
• Pompe
• Tifosi
• Torri di raffreddamento
• Attrezzatura per il condizionamento dell'aria della sala computer
• Altri sistemi di raffreddamento a livello di stanza

Separare il raffreddamento dall'energia IT è importante per l'analisi energetica e gli studi sulla potenziale flessibilità.

Carico ausiliario

L'illuminazione, le aree degli uffici, la sicurezza, i sistemi antincendio e altri servizi di supporto possono essere inferiori ai carichi IT o di raffreddamento, ma possono comunque contribuire alla domanda totale della struttura.

Limiti dell'alimentazione di backup e dei dati di archiviazione

La generazione di backup, i sistemi UPS e lo stoccaggio delle batterie possono influenzare sia l’affidabilità della struttura che la potenziale interazione con la rete.

I punti di misurazione elettrici possono includere:

• Uscita elettrica del generatore
• Potenza di carica del sistema batteria
• Potenza di scarica del sistema batteria
• Ingresso e uscita elettrici PCS al confine CA o CC definito
• Importazione ed esportazione della griglia
• Generazione in loco
• Ingresso e uscita dell'UPS

I dati operativi correlati possono includere:

• Stato di carica della batteria
• Stato di salute della batteria
• Stato di funzionamento del generatore
• Informazioni sul carburante
• Modalità operativa dell'UPS
• Disponibilità dell'attrezzatura
• Stato dell'allarme

Questi valori operativi provengono solitamente dal sistema di gestione della batteria, dal controller del generatore, dal controller UPS o dall'EMS anziché da un contatore di energia standard.

Le convenzioni sui segnali di importazione/esportazione e di carico/scarico dovrebbero essere definite rispetto a una chiara direzione di riferimento. Senza un riferimento definito, un valore positivo può essere interpretato in modo diverso dal contatore, dal gateway, dal BMS, dal DCIM o dalla piattaforma di controllo dello stoccaggio.

Dati del misuratore per DCIM e BMS

I contatori di potenza possono inviare dati a sistemi DCIM, BMS, EMS, PLC o gateway attraverso interfacce come RS485 e Modbus.

Misuratore di potenza
→RS485/Modbus
→ Gateway / PLC / Raccoglitore dati
→ DCIM/BMS/EMS
→ Cruscotto, Allarmi, Report o Logica di controllo

I dati tipici possono includere:

• Energia attiva
• Potenza attiva
• Voltaggio
• Corrente
• Frequenza
• Fattore di potenza
• Potenza reattiva
• Domanda
• Importare/esportare energia
• Squilibrio di fase
• Allarmi o dati evento selezionati
• Stato della comunicazione

Il supporto di Modbus non garantisce automaticamente la compatibilità con ogni DCIM o BMS.

L’integrazione dovrà essere confermata attraverso:

• Revisione della mappa del registro
• Verifica del tipo di dati
• Conferma dell'unità e dell'ablatore
• Configurazione del gateway
• Prove elettorali
• Mappatura lato piattaforma
• Confronto dei dati campione

Frequenza di aggiornamento, dati degli eventi e coerenza end-to-end

Applicazioni diverse richiedono velocità di aggiornamento diverse.

La sola frequenza di aggiornamento dei dati non dimostra l'idoneità alla gestione del carico.

Le prestazioni end-to-end possono dipendere anche da:

• Intervallo di calcolo del contatore
• Registra la frequenza di aggiornamento
• Intervallo di interrogazione del controller
• Latenza della comunicazione
• Tempo di elaborazione del gateway
• Intervallo di aggiornamento DCIM/BMS
• Tempo di risposta del sistema di controllo

Gli operatori dovrebbero inoltre confermare la fonte della marcatura temporale, la sincronizzazione dell'orologio, il trattamento dei dati mancanti, la gestione dei dati duplicati, la persistenza del contatore, le procedure di sostituzione del dispositivo e il controllo delle modifiche del firmware o della mappa dei registri.

Misurazione e verifica della flessibilità

La partecipazione alla risposta alla domanda o ad altri accordi di flessibilità richiede una metodologia di misurazione e verifica definita.

Prima di valutare le prestazioni, il progetto dovrebbe stabilire:

• Metodologia di base
• Limite di misurazione
• Ora di inizio e fine dell'evento
• Intervallo di misurazione e registrazione richiesto dalla flessibilità o dalla metodologia di liquidazione
• Regole di timestamp e fuso orario
• Metodo di aggiustamento della linea di base
• Carichi esclusi o non disponibili
• Durata minima della risposta
• Periodo di recupero
• Soggetto e sistema di verifica responsabile
• Requisiti di conservazione dei dati

La metodologia di base è normalmente definita dal programma di flessibilità, dal servizio di pubblica utilità, dall'aggregatore, dal contratto o dalle regole di mercato applicabili piuttosto che dal contatore stesso.

Dati di misurazione di alta qualità non sono sufficienti se la linea di base, la finestra degli eventi e le regole di calcolo non sono chiare.

L'operatore deve inoltre identificare quale sistema controlla il carico e quale parte e sistema verifica la risposta.

Ad esempio:

• Un BMS può regolare il raffreddamento
• Un controller di archiviazione può inviare una batteria
• Un EMS può coordinare l’energia a livello di sito
• DCIM può fornire visibilità operativa
• The metering system may supply the electrical values used for M&V
• Un servizio di pubblica utilità, un aggregatore o una piattaforma di regolamento possono eseguire la verifica o il regolamento finale

Preparazione per la risposta alla domanda o la gestione del carico

Prima di partecipare a un programma di flessibilità, il data center deve comprendere:

• Carico di base
• Picco della domanda
• Carichi critici e non critici
• Limiti operativi minimi di sicurezza
• Capacità di risposta disponibile
• Velocità di risposta
• Durata massima della risposta
• Comportamento di recupero
• Disponibilità di spazio di archiviazione
• Raffreddamento e vincoli termici
• Limitazioni a livello di servizio
• Requisiti contrattuali e di mercato

La strategia di flessibilità finale dovrebbe essere definita dal gestore dell’impianto, dal team di ingegneri, dal servizio di pubblica utilità, dall’aggregatore e dai relativi fornitori del sistema di controllo.

Un misuratore di potenza fornisce la prova del comportamento elettrico. Non determina in modo indipendente la sicurezza operativa, non calcola le offerte di mercato né autorizza modifiche ai carichi critici.

PUE e limiti di misurazione

I misuratori di potenza forniscono i dati sull'energia della struttura e sull'energia IT necessari per l'analisi dell'efficacia del consumo energetico, ma non riducono direttamente il PUE.

Un'analisi PUE affidabile richiede:

• Confini energetici dell’intera struttura chiaramente definiti
• Confini energetici delle apparecchiature IT chiaramente definiti
• Timestamp allineati
• Periodi di riferimento comparabili
• Unità coerenti
• Trattamento dei dati mancanti o stimati
• Gestione definita della generazione in loco
• Gestione definita dell'accumulo di energia

L'utilizzo di periodi di tempo non correlati o di limiti di misurazione incoerenti può produrre risultati PUE fuorvianti.

Elenco di controllo per la selezione del misuratore di potenza del data center

Come YTL può supportare Monitoraggio energetico del data center

Zhejiang Yongtailong Electronic Co., Ltd. (YTL) produce prodotti per la misurazione dell'energia e della potenza per la gestione dell'energia commerciale e industriale, data center, edifici intelligenti, fotovoltaico/ESS, ricarica di veicoli elettrici e applicazioni di distribuzione dell'energia.

Le funzionalità rilevanti del prodotto YTL possono includere:

• Contatori di energia monofase e trifase
• Contatori di energia su guida DIN
• Misuratori di potenza multifunzione
• Contatori di energia RS485/Modbus
• Contatori azionati da CT
• Importa/esporta la misurazione in base ai modelli selezionati
• Indicatori di qualità dell'alimentazione, allarmi o dati di eventi selezionati, a seconda del modello e della configurazione del firmware
• Contatori di energia con aggiornamento rapido dei dati per applicazioni selezionate di monitoraggio o gestione del carico
• Supporto OEM/ODM basato su progetto

YTL può supportare la valutazione iniziale del contatore basata su:

• Gerarchia di misurazione delle strutture
• Impianto elettrico
• Voltaggio and current range
• Rapporto TA e tipo TA
• Valori richiesti
• Metodo di comunicazione
• Requisiti temporali
• Condizioni di installazione
• Architettura DCIM/BMS
• Quantità prevista

Il supporto può includere:

• Valutazione del modello
• Revisione della mappa del registro
• Conferma dell'opzione di comunicazione
• Test del campione
• Discussione tecnica specifica del progetto

La frequenza di aggiornamento dei dati è solo una parte delle prestazioni di gestione del carico. Anche il polling del controller, la latenza della comunicazione, l'elaborazione del gateway e la risposta del sistema di controllo dovrebbero essere valutati dalle parti interessate del progetto.

Le funzionalità del prodotto variano in base al modello, al firmware, all'interfaccia di comunicazione e ai requisiti del progetto. La compatibilità con uno specifico DCIM, BMS, gateway o piattaforma di controllo deve essere verificata tramite revisione tecnica e test di integrazione.

Domande frequenti

Cos'è la misurazione granulare dell'energia in un data center?

La misurazione granulare dell'energia significa misurare l'elettricità a più livelli, come fornitura di servizi pubblici, UPS, distribuzione IT, raffreddamento, stoccaggio, circuiti derivati ​​e rack, invece di fare affidamento solo su un contatore a livello di struttura.

Perché la potenza IT e quella di raffreddamento dovrebbero essere misurate separatamente?

La separazione dei carichi IT e di raffreddamento aiuta gli operatori a comprendere l'allocazione dell'energia, valutare il comportamento operativo e identificare quali sistemi possono offrire flessibilità entro limiti tecnici definiti.

I misuratori di potenza possono ridurre il PUE del data center?

No. I contatori di potenza forniscono i dati sull'energia della struttura e sull'energia IT necessari per il calcolo del PUE.

Un'analisi affidabile richiede inoltre limiti di misurazione definiti, timestamp allineati e periodi di reporting coerenti. Il miglioramento dell’efficienza dipende dalla progettazione, dalle attrezzature, dai controlli e dalle operazioni della struttura.

La misurazione degli ingressi e delle uscite dell'UPS può certificare l'efficienza dell'UPS?

No. Le misurazioni in ingresso e in uscita possono supportare l'analisi operativa, la stima delle perdite e le tendenze indicative dell'efficienza, ma la certificazione formale dell'efficienza dell'UPS richiede le condizioni e le procedure di test standardizzate applicabili.

Che cosa sono la misurazione e la verifica per la flessibilità del data center?

La misurazione e la verifica definiscono il modo in cui vengono calcolati il ​​consumo di riferimento, le prestazioni degli eventi e la risposta effettiva al carico.

Normalmente include il limite di misurazione, la finestra degli eventi, l'intervallo di misurazione e registrazione, le regole di regolazione, la parte e il sistema di verifica responsabili e i requisiti di conservazione dei dati.

Chi definisce la baseline della domanda-risposta?

Lo scenario di base è normalmente definito dal programma di flessibilità, dal servizio di pubblica utilità, dall'aggregatore, dal contratto o dalle regole di mercato applicabili. Il misuratore fornisce dati di misurazione ma non definisce in modo indipendente la metodologia di base.

Il supporto Modbus garantisce la compatibilità DCIM?

No. La compatibilità dipende anche dalla mappatura dei registri, dai tipi di dati, dalle unità, dalla scalabilità, dagli intervalli di polling, dalla configurazione del gateway e dall'implementazione DCIM.

Un contatore di energia standard può eseguire un’analisi completa della qualità dell’energia?

Non necessariamente. I misuratori selezionati possono fornire indicatori di tensione, frequenza, squilibrio, armoniche o relativi agli eventi, ma l'analisi di forme d'onda, transitori, sfarfallio o basata su standard può richiedere strumenti dedicati per la qualità dell'energia.

Quali carichi del data center possono essere flessibili?

Sistemi di raffreddamento selezionati, accumulo di batterie e carichi ausiliari non critici possono offrire flessibilità.

La pianificazione del carico di lavoro IT può essere possibile anche se supportata dall'orchestrazione, dai requisiti del livello di servizio e dall'approvazione aziendale.

Quali informazioni CT dovrebbero fornire gli acquirenti?

Gli acquirenti devono fornire la corrente primaria, la corrente secondaria, il rapporto, la classe di precisione, il tipo di TA, lo spazio di installazione e la direzione di misurazione prevista.

Cosa dovrebbero fornire gli acquirenti quando richiedono un misuratore di potenza per data center?

Gli acquirenti devono fornire il punto di misurazione, l'impianto elettrico, l'intervallo di tensione e corrente, la configurazione del TA, i valori richiesti, l'interfaccia di comunicazione, i requisiti di temporizzazione, le condizioni di installazione, l'architettura DCIM/BMS e la quantità prevista.

Conclusione

La flessibilità energetica del data center dipende dalla comprensione di dove viene consumata l'elettricità, quali carichi sono critici e quali sistemi possono essere adattati entro limiti operativi e commerciali sicuri.

Un singolo contatore non può fornire questa visibilità.

La misurazione granulare di fornitura di servizi pubblici, UPS, distribuzione IT, raffreddamento, sistemi ausiliari, interfacce di archiviazione e circuiti derivati crea la base dati per:

• Pianificazione della capacità
• Monitoraggio DCIM e BMS
• Analisi PUE
• Analisi del carico
• Misurazione e verifica della flessibilità
• Domanda-response preparation

Tuttavia, la misurazione è solo una componente.

La flessibilità pratica richiede anche risorse controllabili, limiti operativi definiti, sistemi di controllo, regole di base e accordi contrattuali o di mercato adeguati.

Stai pianificando un progetto di monitoraggio energetico del data center? Contatta YTL e condividere la gerarchia di misurazione, l'impianto elettrico, la configurazione del TA, i dati richiesti, i requisiti di temporizzazione, le condizioni di installazione e l'architettura DCIM/BMS con YTL per la selezione iniziale del contatore e la valutazione tecnica.

Riferimenti ufficiali

• Commissione europea — Evento di firma ad alto livello: tabella di marcia strategica per la digitalizzazione e l'intelligenza artificiale nel settore energetico .
• Commissione europea — Digitalizzazione dei sistemi energetici .
• Agenzia internazionale per l’energia – Elettricità 2026: Reti
• Agenzia internazionale per l’energia – Elettricità 2026: flessibilità .
• Agenzia internazionale per l’energia – Il valore della flessibilità della domanda